浅谈机械式立体车库的设计要点

关键词： 立体车库 乱放 占有率 浅谈

浅谈机械式立体车库的设计要点（通用8篇）

篇1：浅谈机械式立体车库的设计要点

潘广陆(大连先锋建筑设计咨询有限公司)

[摘 要] 汽车是现代社会的重要标志，汽车的拥有量反映了一个国家的经济发展水平。作为一种便利的交通工具也因为它成产成本的降低逐步进入了普通百姓的家庭，给人们带来出行方便的同时，也带来交通拥挤和停车困难等诸多问题。白天在城市的CBD 以及商业中心，晚上在各个居住区，交通拥堵和停车难往往是令驾驶员非常头痛的一件事情，落后的市政设施已很难跟上这种快速的步伐，尽显疲态。所以高效智能的交通及停车方案，是眼下迫在眉睫需要解决的问题。

[关键词] 立体车库;技术指标;设计要点

现在所知的最早的立体车库建于19，位于美国伊利诺的停车库，设计师是Holabird和Roche。由于车辆无处停放的问题是城市社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于20世纪90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有的历程。很多城市新建小区和商业中心，为了解决地面停车位占地面积大与有限土地资源之间的矛盾，纷纷发展立体机械停车设备，立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性，已逐渐被广大用户接受。

1、立体车库种类与主要技术指标

1.1立体车库种类。停车库就其结构特征来分类，可分为平面式及立体式，平面式又分为地下平面式停车库、地上平面式停车库;立体停车库又可分为自行式立体停车库、半自动立体停车库和全自动立体停车库。立体停车库是指各种非平面停放监控操作台、输送车、升降电梯及辅助设备(消防、配电、防盗机构)六大部分联合组成。立体停车库就其结构性能大致可以分：机械式、自走式及半机械式3种。主要类型有：

1.1.1升降横移类停车设备(PHS)。该类的形式比较多，对场地的适应性较强，对土建要求较低，可建在露天，也可建在建筑的地上、地下，规模可大可小，可根据不同的地形和空间进行任意组合、排列，空间利用率高，存取车快捷，使用、维护简便，费用较低。根据经验，一个控制单元15~25辆车较为合适。适用于复式汽车库。

工作原理为：每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到地面层，驾驶员进入车库、存取车辆，完成存取过程。

1.1.2简易升降类机械式停车设备(PJS)。该类是借助升降机构或载车板的仰俯(摆动)实现存取车的停车设备。该类车库一般是准无人方式，即人将车开到载车板后离开，然后移动汽车的.方式。结构简单，操作容易。适于地上室外广场、地下室、小别墅住宅。

1.1.3垂直升降类汽车库(PCS)。亦可称为塔式立体停车库，它是通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车库。工作原理是：用提升机构将车辆或载车板升降到指定层，然后用安装在提升机构上的横移机构将车辆或载车板送入存车位;或是相反，通过横移机构将指定存车位上的车辆或载车板送入提升机构，提升机构降到车辆出入口处，打开库门，驾驶员将车辆开走。一般以二辆车为一个层面，整个存车库可多达20~25层，即可停放40~50辆车，占地面积小于等于50平方米。因此在各类车库中其空间利用率最高。适合于高层办公楼、住宅、医院、综合商业建筑等用地紧张的工程、新建独

1.1.4巷道堆垛类汽车库。根据场地的不同可设置在室外(一般采取全封闭式)、室内、地上或地下。存车容积率高，安全可靠。一部巷道堆垛机和搬运器所负责的车辆在50~100辆之间较为合适，每一层的停车数量一般在20辆以上，层数一般为二至六层，选择四层左右较为合适。

巷道堆垛机械式停车设备包括堆垛机和起重小车式，车位结构可为独立全钢结构或钢筋混凝土结构。

1.1.5平面移动类停车设备。该类型可以减少车道面积，增加停车密度，提高空间利用率。平面移动式停车设备又分为单层平面横移、单层(或多层)平面移动。其停车设备可建在地上、地下，设备安全、可靠、自动化程度高、存取车效率高、空间利用率高。

主要用于大型车库，室外停车场、尤其是对既要求解决停车位又要求地面可做绿地等，可设计成独立式车库建筑和室内

1.2停车车位空间。车库最大适用车型的外形尺寸决定了停车车位的有效空间，应根据存取设备的运动精度在各方向上加大一定的安全裕量，一般取200~300mm。停车车位实际空间是由停车有效空间和其他结构(如托盘、提升设备等)所占的空间组成，由此可以计算出停车车位空间。若停车车位空间尺寸分别为总长L、总宽W和总高H，则停车车位空间容积V=L×W×H。

1.3库容与库容利用率。立体车库可同时容纳的汽车总数称为立体车库的容量(简称库容N)。利用有限的占地面积停放更多的车辆即库容最大是立体车库最根本的设计目标。通常用车库的面积利用率(RS)及空间容积利用率(RV)来表示：RS=(N×L×W)/S总，RV=(N’×V)/V总其中，S总、V总分别为主体车库总面积和总容积，N’为车容。因为车库内总要留些辅助空RS>1，RS越大说明立体车库土地利用率越高。 间，所以RV<1，

1.4车辆存取时间。车辆存取时间反映了车库的工作效率。对于具有单一提升装置的立体车库，如电梯提升式塔形立体车库来说，车辆存取时间t包括驶入时间tl、提升时间t2、存入车位时间t3、提升装置回位时间t4、提升装置到位时间t5、取车

斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆(Hotel La Salle)立式车库及老城改造。

车辆的设施。立体停车库一般由钢构架、回转台(采用埋入式)、复式车库。

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时间t6、提升装置下降时间t7及车辆驶出时间t8。以某车库为例，车辆存取各阶段时间合计为110s。对于不同的车位来说，车辆的存取时间是不一样的。因此，整个车库应该用平均车辆存取时间来反映车库的工作效率。对于具有多提升并行动作装置的立体车库来说，车辆存取时间取决于顺序完成的各个动作的最长时间。对于存取车辆时间相对集中的场所，平均车辆存取时间应取得小一些(一般取70~90s);对于存取车时间相对分散的场所，平均车辆存取时间可以取大一些。

2、立体车库设计选型与优点

2.1立体车库库址选择。使用停车场(库)的车辆主要有两种情况：在娱乐场所和商业区旁的暂时停放;在工矿企业内部和社会小区停车场的夜间存放。前者往往不固定，而后者相对固定。建造停车场时，首先应摸清停车场过往车辆的车型与数量分布情况，然后根据城市总体规划、交通状况、地形地貌、政策法规及地价等方面因素，决定立体车库库址。

2.2 优点及选型原则。立体停车系统越来越受青睐是因为比传统停车库有许多优点：

2.2.1土地利用率高。自动立体停车库停车容量大。占地面积小，也可停放各种类型的车辆，特别是轿车。

2.2.2外观同建筑协调，管理方便。自动立体停车库最适合用于商场、宾馆、办公楼前、旅游区。在可以建设的与周围建筑物风格一致。并且自动化程度可以很高，许多装置基本无须专门的操作人员，一个值班人员就可单独完成。

2.3使用方便，安全可靠。自动立体车库具有完整的安全系统，如障碍物确认装置、紧急制动装置、防止突然落下装置、过载保护装置、漏电保护装置、车辆超长及超高检测装置等等，

如果应用于公共场合，还可以配有计时装置，满足收费要求。存取过程可由人工完成，也可以配备计算机设备全自动完成，这也给今后的开发设计留有大的空间。

如上所述，立体车库的种类和形式很多，具体如何进行选择要根据车库的使用环境，服务对象，建设成本等方面的内容。一般考虑如下一些原则，一是与建设空间和周围环境相适应;二是以人为本;三是安全可靠;四是适量够用。

3、结语

立体车库虽然对解决城市交通拥挤和停车困难的问题有很多优点，但要想为公众所广泛接受还要有一个渐进的过程。其推广应用要从以下几个方面着手，首先要完善立体车库的车辆存取，做到安全、方便、快捷。二是要加强宣传，改变人们随意违规停车的习惯，单靠交警贴罚单效果并不十分理想。三是要改变计费机制，使得立体车库与地面车库能在价格上竞争。

我国轿车的生产量和保有量将持续快速增长，对停车位的需求也会快速增长。而城市土地供应日益紧张，这必将导致立体车库大行其道。因此从现有的停车位的缺口情况和今后市场的需求可以看出，机械式停车设备的国际、国内市场前景十分良好。其在制造费用、建造周期等方面都存在广泛的优越性，引入机械式立体车库是从根本上改善城市停车难问题的必由之路。

参考文献：

[1]《机械式汽车库建筑构造》统一编号GJBT-1069 实行日期2008.9. [2]刘丽娜.浅谈立体车库的特点和应用[J].智能建筑与城市信息，.12.

[3]李祥启.立体车库的选型与应用[J].建筑科技，2008.9. (作者简介：潘广陆，大连先锋建筑设计咨询有限公司。)

(上接第264页)设计师使用简洁明快的色调作为建筑的主体色调，既衬托建筑形态的生动，又获得统一和谐的建筑整体效果。局部鲜艳跳动的色彩增强了建筑的趣味性，从而激发幼儿的想象力和好奇心。

3.3材料选择。空间的趣味性也可以体现在对新材料的运用和把握上。新材料的拓展，新工艺的运用赋予空间设计更丰富的物质基础。在此基础上设计者充分利用不同材料的质地特征对空间进行设计，可以获得千变万化不同风格的趣味艺术效果。

空，让它看上去仿佛是一个来自外太空的小生命体。让历史、自然以及未来并存于一个梦幻的世界里。

设计师通过材料的对比给建筑赋予趣味与游戏的元素，试图营造一种特殊空间，让大人们也在建筑和城市中获得快乐。设计将趣味与游戏的元素实现在建筑中，这种趣味的体验可以让生活更美好。

4、小结

在未来的建筑设计发展趋势中，经过趣味性营造的建筑能让人获得精神、心理等非物质方面的满足。不仅能给人以强烈的视觉冲击和视觉享受，还能用设计自身的趣味化方式与人交流，用趣味化的诙谐和幽默达到一种设计与人的友善，让设计的空间和感受的人之间产生一种极为微妙的生命情感。从而达到设计这一创造活动的最终目的。

参考文献：

[1]刘小燕. 营造趣味空间的幼儿园建筑设计[D].天津：天津大学，.

[2]高品，曲阳. 中国当代建筑的审美内化[J].美术研究 2007. [3]陶明君编著. 中国书论辞典[M].长沙：湖南美术出版社，2001. [4]崔瑞. 休闲会所空间情感体验设计研究[D].内蒙古：内蒙古师范大学，.

[5]林阳，高婧. 幼儿园建筑空间趣味研究[J].四川建筑 .5. (作者简介：明廷竹，浙江龙山建筑设计咨询有限公司。)

北京老胡同建造的“泡泡”建筑物

光滑的金属曲面折射着院子里古老的建筑以及树木和天

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篇2：浅谈机械式立体车库的设计要点

潘广陆

大连先锋建筑设计咨询有限公司世界家苑

Shijie jiayuan(3)

篇3：浅谈机械式立体车库的设计要点

汽车工厂为了扩大产能,对工厂设备进行改造。过去的巷道堆垛式立体车库多采用PLC、行程开关、主电路部分采用交流接触器的传统控制方式来实现,该方式存在着故障率高,接线复杂,设备运行不平稳,检修不方便,运行效率低等缺点,因此,笔者对立体车库工作过程及要求进行分析研究,设计了一套低成本高性能的控制方案。PLC、触摸屏、变频器、编码器在工业控制中的广泛应用为改变上述缺点提供了有效途径[1],PLC依据外部检测信号及位置数据控制变频器实现对驱动电动机进行平滑调速的控制,用增量式编码器作为行程检测元件代替行程开关对设备位置进行检测,结合使用触摸屏提供的良好的人机界面进行操作等,消除了电动机启动停止时对设备的冲击和行程开关而引起的故障等问题。PLC和触摸屏的综合使用将提高系统的自动化和可视化程度,并提高整套设备的附加值和可靠性。

2 对巷道堆垛式立体车库的工作过程分析

汽车工厂为了能够连续的生产,需要有一定量的车辆储备区,立体车库在占地小的情况下能够满足这一要求。巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具,所有车辆均由堆垛机进行存取。立体车库中每一个车辆位置都是由车辆所在的列数、排数、层数组成的统一编号表示的。例如:134表示第1列、第3排、第4层的车位。在生产中,堆垛机将根据工人输入的车位编号和操作指令自动的将车辆存入指定的位置,或从立体车库指定的位置将车辆移出车库进行下一步生产。立体车库分为2列,每列7排,共5层,总共能存放70辆车。堆垛机由三台电动机分别驱动其行走部、升降部和平移部。堆垛机结构示意图如图1所示。

3 控制系统设计方案及特点

根据系统要求,在立体车库控制系统中采用了可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便、适用于恶劣环境的西门子S7-300PLC作为电控系统的控制核心[2],系统中还包括电控装置、驱动装置、变频装置、检测装置等各种必备的配套装置。本系统利用触摸屏的人机界面来实时接收和处理PLC从现场采集的各种状态、控制数据、报警信号等,实时显示现场的各种状况,在操作员和车库之间构造出形象、直观的界面,对操作运行和故障给出提示、报警等可视化信息。当有存取操作时,PLC会接收和分析操作人员在触摸屏输入的指令,再根据光电开关和编码器检测的数据信号判断堆垛机的状态,然后PLC向各部分驱动电机所对应的变频器发出指令实现其位置移动,再依据增量式编码器结合PLC的计数模块对堆垛机进行位置检测,完成车辆的存取操作。整个动作区域配有光电检测及多重安全系统,以防异常情况发生。系统结构如图2所示。下面着重阐述3个方面的设计特点。

3.1 堆垛机位置检测原理

堆垛机采用增量式编码器进行位置检测。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。增量式编码器具有信息化、柔性化、现场安装方便、安全、多功能化、经济化等优点。因此在堆垛机的行走部和升降部安装增量式编码器,就可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械中安装麻烦,容易被撞坏和容易遭受高温、水气困扰等问题。对于多个控制工位,只需一个旋转编码器即可,很大程度上降低了设备的安装、维护、使用成本,同时也相应的提高了设备的使用寿命。该编码器采用型号为OMRON E6C2-CWZ5B型,24VDC输入,每转200个脉冲,最大允许转速每分钟6000转,符合堆垛机的使用要求。编码器的计数模块选用西门子FM350-2模块,该模块是8通道智能型计数模块,用于通用的计数和测量任务,可直接连接24V增量型编码器,使用方便[3]。编码器的输出端接入PLC的计数模块,以堆垛机的起始位置作为相对零点,通过PLC和计数模块、对堆垛机的行走部,升降部进行位置检测,计算出各部位置距相对零点的数值,就能够知道当前堆垛机的位置状态。

3.1.1 以堆垛机行走部为例具体说明堆垛机的定位原理

首先对西门子S7-300 PLC、FM350-2计数模块进行设置和编程[3,4,5,6],在程序中使用数据块DB101.DBW172(各排位置设定数)存储各排距零点的脉冲设定数。经现场调试设定各排的实际数值如表1所示。

数据块DB101.DBW192(编码器当前值)存储行走部编码器当前行走的脉冲数。当行走部移动时,每排的排数通过安装在行走部的两个光电开关检测到,并将当前排数存储在数据块DB101.DBW112(当前排数)中。车辆需要入库和出库时,操作人员通过触摸屏输入的目标位置号码中的排数,存储在数据块DB101.DBW110(目标排数)中。PLC读取数据块DB101.DBW110(目标排数)中的数据,当数据大于数据块DB101.DBW112(当前排数)中存储的堆垛机当前所在排数时,堆垛机向前运行,反之,堆垛机向后运行。然后P L C计算数据块D B 1 0 1.DBW110(目标排数)对应的DB101.DBW172(各排位置设定数)和DB101.DBW192(编码器当前值)的差值,堆垛机向前运行时将差值存储在数据块DB101.DBW168(目标位与当前位差值)中,堆垛机向后运行时将差值存储在数据块DB101.DBW170(当前位与目标位差值)中。PLC根据差值输出相应的输出信号Q0.4、Q0.5控制变频器调速运行,当DB101.DBW168(目标位与当前位差值)或数据块DB101.DBW170(当前位与目标位差值)中的数值为零且光电开关检测到排数位时,变频器停止输出,堆垛机行走部完成定位。堆垛机每次回到起始位置时,存储编码器当前值的数据块清零,以保证每次运行的准确性。图3所示为堆垛机行走部运行程序流程简图。

3.2 PLC控制变频器调速的工作原理[7]

交流变频调速以其节能显著、保护完善、控制性能好、过载能力强、使用维护方便等特点,迅速发展起来,已成为电动机调速的主潮流。变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合,由于它能提供精确的速度控制,因此可以方便地控制机械传动的变速运行。变频应用可以大幅度提高工艺的高效性,同时可以比原来的定速运行电机更加节能。为了减少堆垛机启动和停止时对设备和电网的冲击,能够准确的定位,各运动部分能很好的调速,采用变频器分别控制堆垛机的3台电动机运行。

3.2.1 变频调速技术

变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流,变成直流,再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电,以此为电源再供给电机使用。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。根据公式:

其中:n为转速,f为电源频率,我国工频为50Hz,P为极对数,S为转差率,那么调节电动机电源频率就可调节电动机转速。

3.2.2 PLC控制变频调速系统工作原理

根据需要选用SEW公司的MOVIDIVE B型变频器,该变频器具有高控制品质要求和动态特性,供电电压适应范围广,过载能力强,防护等级高,抗干扰能力强等[8、9]。利用变频器的多段频率运行功能实现频率的自动调整,使设备运行稳定,定位准确。下面仍以堆垛机行走部为例说明变频调速系统工作原理。堆垛机行走部变频器控制主电路如图4所示。变频器X13的输入端子接入PLC的输出信号Q0.0～Q0.5,通过设定变频器的输入端子X13各点参数,使变频器可以依据PLC中Q0.0～Q0.5的接通状态,按照预设在变频器参数301(最低转速)、160(第一转速)、161(第二转速)、162(第三转速)中的频率运行,如表2所示。变频器速度的改变主要由Q0.4和Q0.5的通断所决定的。经调试后变频器参数301(最低转速)、160(第一转速)、161(第二转速)、1 6 2(第三转速)设定的转速分别为3 0 r p m,1 7 5 r p m,1600rpm,2500rpm。当操作人员向PLC输入堆垛机的目标值与当前值的差大于8000时,即DB101.DBW168>8000或DB101.DBW170>8000时,Q0.4和Q0.5接通,堆垛机以第三速度快速运行;当堆垛机的目标值与当前值的差大于2100小于8000时,即2100

3.3 触摸屏的人机界面设计

在工艺过程日趋复杂、对机器和设备功能的要求不断增加的环境中,获得最大的透明性对操作员来说至关重要。人机界面(HMI)提供了这种透明性。根据控制系统的要求,巷道堆垛式立体车库采用型号为MP27010”TOUCH的彩色SIMATIC HMI设备。WinCC flexible是一个用于SIMATIC HMI设备的组态软件包[10],通过WinCC flexible软件制作的控制画面主要有系统状态监视画面、自动操作画面、手动操作画面、报警画面等组成,使立体车库系统的可靠性,功能得到较大的提高。下面以系统状态监视画面、自动操作画面、手动操作画面加以说明。

图5所示为系统的监视画面,操作人员可以随时了解堆垛机的运行状态,有无故障报警等情况。

图6所示为堆垛机的自动操作画面,操作人员可以根据生产需要对车辆进行出库和入库的操作。当要入库时,操作人员输入车辆的入库位置号,然后点击入库、开始按钮,堆垛机自动把车辆放入指定的位置,车辆出库时操作相似,只是需要点击的是出库按钮。返回原点按钮是为了当堆垛机在实际运行中,往返运动产生的累积误差,主要原因为脉冲的意外丢失,当出现报警代码为编码器故障时,堆垛机能够返回原点,存储编码器当前值的数据块清零,以保证堆垛机运行的准确性。故障复位按钮作用是当故障排除时,解除报警。

图7所示为手动操作画面,当堆垛机调试及故障需要手动运行时,点击相应的屏幕按钮,使堆垛机运行,当松开按钮时运行停止。同时在屏幕上显示堆垛机的当前位置。

通过触摸屏使得堆垛机的控制过程可视化,智能化,使得设备操作更为方便简单。

4 结束语

通过对有轨巷道堆垛式立体车库的设计研究,采用PLC、变频器、触摸屏的人机界面为控制核心,以及增量式编码器为位置检测元件,使立体车库的控制系统整体性能得到了明显提高,操作简单,运行平稳,定位准确,效率提高。这套系统投入生产之后取得了良好的实际效果。

摘要：文章介绍了基于PLC、变频器、触摸屏的人机界面为控制核心的有轨巷道堆垛式立体车库的设计。着重阐述了PLC与变频器之间的控制方式,以及采用增量式编码器为位置检测元件代替位置开关对设备位置进行检测的检测方式,有效的解决了计数与定位的精度与可靠性等问题。利用触摸屏提供的人机界面进行操作,完成对立体车库堆垛机的位移、状态显示、运行控制及报警信息等,使立体车库系统的可靠性得到提高,降低了故障率。

关键词：立体车库,PLC,变频器,触摸屏,编码器

参考文献

[1]廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]刘凯,周海等.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

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[4]殷洪义.可编程序控制器选择设计与维护[M]:北京:机械工业出版社,2003.

[5]SIMATIC S7-300和S7-400梯形逻辑(LAD)编程参考手册[Z].北京,2004.

[6]SIMATIC S7-300可编程控制器硬件和安装手册[Z].北京,2002.

[7]三菱电机株式会社.变频器的原理与应用教程[M].北京:国防工业出版社,1998.

[8]MOVIDRIVE MDX60B/61B系统手册[Z].北京,2006.

[9]MOVIDRIVE MDX60B/61B操作手册[Z].北京,2005.

篇4：机械式立体车库产品组成及特点

由于机械车库类型较多，以下仅介绍其中较有代表性的“升降横移式车库”组成：

1.通行架：其可允许车辆正常通行;

2.固设于通行架上的车库群：其为多层结构，每层至少包括有两个或两个以上可存放车辆的单元车库; 3.纵向升降机：其设于车库群及通行架中;

4.横向移动架：其可在升降机与单元车库之间移动;

5.推举式交换装置：其可将横向移动架上的车辆放置于单元车库上或可将单元车库上的车辆取回于横向移动架上;

6.控制系统PLC：其控制存放或取出车辆。

这是大型机械车库的核心组成，主要又分为以下五个子系统，包括：自动收费管理系统、自动存取车系统、远程诊断系统、自动闸道系统、监控保安系统。以上系统均由中央控制室统一控制，可为客户规划停车库管理形式，发布车库库存容量，控制车流方案。

产品特点及优势

1.节省占地面积，充分利用空间。一般情况下，机械式立体停车库的占地面积约为平面停车场的1/2-1/25,空间利用率比建筑自走式停车库提高75%以上。传统停车场停50辆车需要空间1650平方米，而采用塔式立体停车只需50平方米，也就是说，可以达到每1平方米即停放一辆小车。

2.相对造价低。机械式停车设备每个泊位投资约2万-8万元，而建筑自走式停车库每个泊位的.造价约为15万元以上。据一份资料显示，同样是停50辆车，传统的停车场需1650平方米的空间，造价约750万元，而采用塔式立体停车库却只需50平方米，其造价只需400万元(含20万元土建费)，可节约47%的投资。

3.使用方便、操作简单、安全可靠、存取快捷。一般一次存(取)车时间不超过120秒。此外，由于存取车、收费等实现全自动化，因而汽车进入车库后的所有过程均由电脑控制，可减少废气排放，有利环保。

4.便于实现城市停车库一卡通管理。以上海为例，现在每年都会新建大量地铁站，而在其附近往往也会建造一些停车场，并可以使用公交一卡通享受“停车+轨道交通”的换乘优惠，这是目前政府大力推广的“P+R”模式，通过建造自动化程度较高的机械车库，将大大方便停车管理，甚至可以做到无人值守。

篇5：机械立体停车库管理制度

一、作业人员日常管理制度

1.未经培训过的人员不得操作设备 2.操作设备前，请确认设备区内无人员

3.检修设备时（尤其电气维修）必须最少有两人参加，确保一人监护 4.设备检修后试运转时，必须有两人参加，确保运行人身和设备安全 5.除司机以外的人员禁止进入设备区内 6.存车时：

a.请收起天线缓慢驶入车台板 b.将车轮停放在车轮挡杆内 c.熄火并拉手刹 e.下车后，确认关好车门

7.车辆进出过程中，引起警报声属于正常现象。（光电开关被挡）。

8.设备运行时，若人员欲进入设备区或误挡光电开关，则警报声响，同时设备停止运行。9.当设备出现异常而无法排除时，应及时找专业维修人员解决或与本公司联系，不得擅自处理。

10.同一操作区同时只允许一个车位存取车，警示灯亮则表示该区处在使用状态中，如取车请稍后… 11.严禁酒后操作。

12.严禁不符合适停车辆尺寸和重量的车辆停放。（每设备区均标示有适停车辆的尺寸及重量限制）。13.停车设备附近严禁烟火。

二、作业人员日常安全检查制度

1.每天观察出库运转状况（含抖动、异音、水平）。每日机房巡视时，必须检查各传动部位状况。

2.检查控制柜、配电柜及其他电气设备的端子，有无松动烧坏现象。3.检查断路器、接触器各触点有无打火、拉弧现象。

4..检查各接地点是否符合要求。

5.检查限速器工作运行情况。各操作器工作情况，是否灵敏。6.检查安全保护装置的各种安装参数和动作试验状态是否符合标准。7.检查各个限位开关、极限开关是否正常。各指示灯，更换损坏的部件。

三、机动车的停放制度：

1.使用人员须注意和遵守停车库的交通标志并遵从管理人员的指引。对高度的限制 及限速处应小心驾驶。2.停车库最高限速5公里/小时。严禁超速行驶，遵守车辆的限高及限重。3.在停车库有空位及允许进入停车库的情况下，允许机动车进入停车库进行停放。4.临时停车按停车库收费标准管理制度支付临时停车场地费。

5.使用人员在本停车库内驾驶或停泊车辆时必须严格遵守管理处的合法指示（无论是口头、书面或符号均属有效）任何进入停车库的使用人员必须无条件服从管理人员的安排。

6.使用人员不得将车辆停放在他人之固定车位、预留车位或非泊车位置及任何通道妨碍其他车辆出入停泊。

7.未经管理处批准使用人员不得在停车库范围内维修，清洗车辆；严禁任何使用人员在车库内加油、洗车、学车。

8.严禁任何使用人员将载有易燃易爆及有毒有害等危险物品的车辆进入停车库内，如有违反本规定的损害及一切损坏由该使用人员承担全部责任。

9.严禁任何使用人员驾驶车况不良或有任何故障隐患之车辆进入停车库内，违反此规定，使用人员承担由此造成的一切损害及损失。

10.任何使用人员装卸货物必须经管理处同意，并办理有关手续后在指定的时间和地 点进行。

11.本停车库车位仅供泊车辆之用，严禁使用人员将停车位挪作他用。12.任何使用人员不得在本停车库范围内进行泊车以外的任何活动。

13.使用人员应将车辆停泊在规定之车位内，不得干扰妨碍本停车库其他车辆的停放。14.任何使用人员应保持本停车库整洁、不得乱丢垃圾、杂物及沾有油渍的擦布或棉纱。15.严禁任何使用人员在停车库范围内吸烟、使用明火，违者承担由此产生的损害及一切损失。

16.所有停车费用等一概恕不退还。

17.管理处有权拒绝任何人使用本停车库，而勿须解释理由。

四、停车库停放车辆安全管理制度：

1.使用人员不得在停车库范围内装卸可能对他人或其他车辆构成危险之车辆或物品。2.使用人员请勿在车库内放置贵重物品，离开时请予检查，锁好门窗、后盖箱、取走钥匙。对于使用本停车库人及车辆（包括车辆附件及车内任何物件）若被偷窃、损坏或蒙受损失，管理处概不负责。3.管理处雇员，代理人或职工无权接受任何物品加以保管。若任何人声称已将任何物品交托管理处保管或发生遗失、损坏或损失，不论任何原因管理处概不负责。4.因违反停车库管理制度而发生人身伤亡及车辆事故，管理处概不负责。5.使用人员必须保管好钥匙、停车卡等。因故遗失或其他原因使任何人驾驶移动车辆凭已交费停车卡离开停车库而引起的损害和损失管理处概不负责。6.管理处有权要求使用人员出示有关身份证和车辆证明以确认身份。

第五人民医院车库管理员岗位职责

1、五院车辆协管队员在协管队主管的直接领导下，对五院 交通协管队、停车场行使管理权。

2、上班时间必须着装整洁，佩带标志，上岗姿态端正。对 待车主、业主热情有礼，保持严谨的工作作风。认真做好上 岗记录，不在岗位上聊天、会客。

3、认真做好交接班时车辆查对记录，发现可疑情况立即与 治安办值班人员联系并一起调查处理。

4、车辆协管队员对进入保管库的摩托车、自行车，一律在 固定车位停放，并发给与该位相应的停车卡，车主取车时保 管员即收“停车卡”。

5、指挥五院车辆行驶，督促车主按规定在临时车位或固定 车位上停放车辆，对不听从指挥、压坏绿化、撞坏路牙或在 五院交通路口和消防通道上停放车辆不走者，严格按规定进 行处罚。情节严惩者，暂扣其车辆并送有关主管单位处理。

6、当班巡逻时要注意巡查车辆停放情况，检查车辆装备配 件及车厢内存放物品，发现可疑情况或协管队漏洞及时采取 有效措施并通知车主，同时报主管进行处理。

7、若发现车主未锁车门时，要及时通知车主，不得随便翻 动车内一切物品，违者除处以罚款外立即辞退。

篇6：二轮车立体停车库的机械设计

由于二轮车的经济实惠和方便出行, 故二轮车在短途交通中得到了广大用户的青睐。城市居民几乎人均一辆二轮车, 而停车场却不见增长, 反而随着城市人口的膨胀, 人均占有率越来越少。无论是商场外面还是小区里面, 都有很多二轮车到处乱放的情况。交通秩序中静态交通秩序就成为首要问题, 而二轮车立体停车设备是解决城市静态交通有效的措施[1]。

为了满足城市中轿车的停车难问题, 立体车库应运而生[2,3]。目前, 四轮车停车设备已经在各大城市广泛运用, 停车设备以高效、快捷、方便及有序而为广大市民熟知和接受。二轮车停车设备的推出在四轮停车设备的基础上更能被大众所接受和使用[4]。通过对四轮立体停车设备的研究并将其的关键技术应用到两轮停车设备中, 研发出不同种类的两轮停车设备以适应不同环境。但是目前两轮车停车设备的研究还处于初级阶段, 国内外几乎没有成型的产品, 所以二轮车停车设备的研究还有很长的路要走[5]。本设计从二轮车的停车设备的机械设计入手, 设计出适合二轮车停车的简单易行设备。

2研究内容

如图1为二轮车立体停车库总体系统结构图, 本系统包括主控系统和n个车位, 主控系统即为以PLC主控制器为主的控制系统, 其中还包括人机交互的触摸屏、电动机模块和传感模块;n个车位:此处n的个数取决于主控制器PLC的管脚个数及配置情况。每个车位都有两部分组成:机械设计部分和电气设计部分。

3系统的机械设计

机械结构的基本组成:

二轮机械停车设备的机械结构由天轨、行走机构、回转机构、伸缩节组件、滚子链、车载板及夹紧器等几部分组成。下面主要介绍一下各个部分的原理和工作情况。

(1) 天轨也称工字梁, 主要用于定位行驶, 让行走机构按照规定的路线行走。如图2所示为工字梁的机械设计和安装好的一段天轨。 (2) 行走机构, 也称为行路机构, 它主要是通过电动机来带动2个主动轮的工作, 2个从动轮跟随主动轮工作。主控制器PLC可以通过电动机的驱动电路来使电动机转动, 还可以通过改变电动机的通电顺序来改变电动机的正反转, 进而可以促使行走机构的正反向运动。 (3) 回转机构。回转机构是由电机、减速机、传动齿轮和偏心轴组成, 利用偏心轴来传递扭矩进而使转台回转。通过电机转动来带动偏心轴转动, 进而可以带动伸缩机构的顶端转动, 最后实现车载板90°的旋转运动。回转机构机械设计如图3所示。 (4) 伸缩节组件。伸缩节组件由内伸缩节、中伸缩节、外伸缩节、有定滑轮、滚子链、电动机和伸缩节加强板组成。中伸缩节从上而下套入内伸缩节, 外伸缩节也从上而下套入中伸缩节。提升电机、起重链条挂钩、同步链条挂钩及同步链条滚轮等部件是必须在伸缩节组合以后才能安装。机械设计图如图4所示。 (5) 车载板。车载板的作用是用来安放车子的底板, 其下面必须有个加强机构, 用来加强车载板表面铁皮的强度, 这样可以防止因为车身太重而坠落。车载板的机械设计图和实物图如图5所示。 (6) 夹紧器。夹紧器是一种新型的两轮车的夹紧装置, 全自动机械卡位, 尤其是一种自行车停车架, 更方便, 更省力。本设计的夹紧器装置机械设计图及实物图如图6所示。经过上面的设计, 每个部分的小的装配体已经装配完成, 最后将车位的各个环节的装配体组装起来, 即是车位最终装配体, 如图7所示。

参考文献

[1]魏峰, 杜永安.大力发展立体车库改善城市静态交通管理[J].机电产品开发与创新, 1998 (53) :24-26.

[2]马幼捷, 张海涛, 邵保福, 等.电子智能化立体车库的研究现状与走向[J].电气自动化, 2009, 30 (5) :3-6.

[3]徐培万.立体停车库的发展及市场前景[J].国外科技动态, 2000, 5:30-31.

[4]贺玲芳.液压升降横移式全自动立体车库运动控制系统[J].机械科学与技术, 2001, 20 (4) :550-552.

篇7：浅谈机械式立体车库的设计要点

资料显示, 目前我国高等、中等和职业院校机械设计传动教学模型的现状是, 结构简单、功能单一、只能实现简单机构的演示, 更多的是演示机构的功能, 跟实际应用联系少, 很难激发学生学习的积极性, 记忆不够深刻。

本模型将课堂教学内容与实际生活中的汽车立体停车实例有机的结合, 能够提高学生学习机械原理、机械设计等课程的积极性, 加深对机械传动机构:蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动;轴系零部件:轴、轴承;连接件:螺栓、销;导向机构以及机架等的认识、理解和记忆, 使学生一目了然, 记忆深刻。

1 立体车库教学模型结构功能

本模型是机械传动机构演示教学模型, 将蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动等传动机构, 轴、轴承等轴系零部件, 螺栓、销等连接件, 导向机构以及机架等集合成一个汽车立体停车库。

工程图如图1:

1.1 锥齿轮传动

锥齿轮传动 (1、4) 常用于传递两相交轴之间的运动和动力, 此模型中两对锥齿轮轴交角90°, 改变运动传递方向。这种直齿锥齿轮传动运转平稳性差, 通常适用于平均节圆速度小于5m/s, 它的承载能力比较低, 但制造方便, 故应用较为广泛。

1.2 蜗轮蜗杆传动

蜗轮蜗杆机构 (2) 常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条, 蜗杆又与螺杆形状相似。此模型中蜗轮蜗杆交错角为90°时还需保证蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。蜗轮蜗杆可以得到很大的传动比, 比交错轴斜齿轮机构紧凑, 且承载力很高。具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时, 机构具有自锁性, 可实现反向自锁, 即只能由蜗杆带动蜗轮, 而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构, 其反向自锁性可起安全保护作用。

1.3 链传动

链传动 (3、6) 是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动是啮合传动, 平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。链传动有许多优点, 与带传动相比, 无弹性滑动和打滑现象, 平均传动比准确, 工作可靠, 效率高;传递功率大, 过载能力强, 相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小, 作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高, 易磨损, 易伸长, 传动平稳性差, 运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声, 不宜用在急速反向的传动中。链传动易伸长, 本模型在链传动 (6) 中设有张紧装置。当链的中心距不能调节时, 链可以采用张紧轮将链张紧。

1.4 带传动

带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同, 有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动, 也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。此模型为同步带传动。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力, 且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点, 同步带传动可保证传动同步, 但对载荷变动的吸收能力稍差, 高速运转有噪声。本模型设有带传动张紧装置, 张紧轮一般布置在松边的内侧, 从而使带只受单向弯曲;同时, 为保证小带轮包角不致减小过多, 张紧轮应尽量靠近大带轮安装。

1.5 螺旋传动

螺旋传动 (7) 是靠螺旋与螺纹牙面旋合实现回转运动与直线运动转换的机械传动。在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽, 当把它们套装在一起时可形成螺旋滚道, 当丝杠相对于螺母做旋转运动吋, 两者间发生轴向位移。模型中丝杠旋转, 但相对地面位置不变, 螺母发生相对位移, 带动平台上升下降。螺旋传动传动效率高, 精度高, 并且传动具有可逆性, 所以应用非常广泛。

1.6 齿轮与齿条传动

齿条 (8) 分直齿齿条和斜齿齿条, 分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用;齿条相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。本模型中齿条为直齿齿条 (8) 和直齿齿轮 (9) 相配合。直齿齿轮位置不动, 原地旋转, 齿条相对齿轮进行横向移动。

1.7 螺栓

螺栓 (10) 是由头部和螺杆两部分组成的一类紧固件, 需与螺母配合, 用于紧固连接两个带有通孔的零件。本模型螺栓在此处的应用是利用螺栓与螺母的配合将移动平板与移动平板轮子紧密连接。保证轮子能够带动平板安全、稳定的移动。

2 立体车库教具模型特性

这是一种机械传动机构演示教学模型, 其特点在于:将蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动等机械传动机构集合成一个立体停车库的教学模型。

它可演示力的传递, 力传递方向的改变, 较大的轴距间力的传递、旋转运动变直线运动, 减速增矩等。

它可展示轴系零部件:轴、轴承;连接件:螺栓、销;导向机构以及机架等的结构和使用。

实物照片如图2所示:

3 结语

此模型可作为机械设计类课程的教具应用于课堂教学中, 通过清晰明了的机构运动演示, 使同学们对各种机构的运动状况、适用场合有更直观的认识, 将课本知识有效的应用与展示在学生面前, 提高学习的积极性和主动性, 激发同学们的探索欲与创造力。对课堂教学起到事半功倍的效果。

参考文献

[1]刘莹, 吴宗泽.机械设计教程[M].北京:机械工业出版社, 2011.

[2]机械设计手册编委会.机械设计手册[S].北京:机械工业出版社, 2005.

[3]大连理工大学工程图学教研室.机械制图[M].6版.北京:高等教育出版社, 2007.

[4]梁睦, 梁东凯.立体车库的应用及结构设计方案研讨[J].北京:机电产品开发与创新, 2011.

[5]徐宏均.谈教具模型制作的直观教学[J].浙江:教师论坛, 2000.

篇8：浅谈机械式立体车库的设计要点

关键词：立体停车库,自动控制,工业无线以太网通信,状态监测

0 引言

自动控制系统设计是机械立体停车库建设中关键的一环。桶式机械立体停车库采用圆形结构, 整个车库建于地下, 中间为升降旋转平台, 车位分布在升降旋转平台周围, 可设3~8个停车层, 每层12个车位。车库存取车动作复杂, 各个动作之间有严格的时序关系, 并且要有完善的安全保护功能[1], 自动控制难度大;其升降和旋转平台属于大惯性负载, 要实现快速、准确的平层和对位非常困难;分布式子站与主站之间需要采用无线通信方式, 要采取有效技术手段提高通信可靠性;为了满足无人化管理的要求, 采用射频IC卡进行车位管理, 并实现车辆存取优化调度功能, 上述要求能否实现将直接影响整个车库的应用效果。本文对桶式机械立体停车库自动控制系统的设计要求、设计思路、系统组成及软件实现方法等进行了较为详细的论述, 主要涉及PLC控制、变频调速、射频IC卡发卡及读写管理、位置检测、安全保护等内容。

1 系统组成

桶式机械立体停车库控制系统由控制主站、地面子站、升降平台子站、移动操作子站、前小车子站、后小车子站、射频IC卡读卡器及发卡系统、手动无线遥控系统、升降变频器、旋转变频器、存取车小车行走及夹臂驱动变频器、层位传感器及安全保护系统等组成。其组成框图如图1所示。

主控站:主控制器PLC采用6ES7 315 2DP/PN CPU模块, 模块本身带有一个标准DP接口和一个工业以太网接口, DP口用于连接升降变频器、旋转变频器、升降平台子站和地面子站, 工业以太网接口通过西门子无线模块W788-1 (AP) 和W744-1与前后小车子站相连, 同时, 通过无线通信连接一个移动式无线操作站, 主控站同时带有32点开关量输入和16点开关量输出, 通过高速计数模块连接一个平台升降脉冲编码器。主控站负责整个系统的协调与控制。

地面子站:采用ET200S分布式子站, 通过DP方式与主站相连, 主要连接车库地面输入输出控制点, 包括道闸、出入口卷闸和快速卷帘、出入口安全光栅、用于人员检测的激光扫描传感器、车辆超高、超宽检测光电开关等, 同时连接存取车射频IC卡读卡器。

升降平台子站:采用ET200S分布式子站, 通过DP方式与主站相连, 主要连接升降旋转平台上输入输出控制点, 包括旋转平台位置传感器、平台水平定位销位置传感器及控制输出、车辆位置矫正机构控制输出及位置传感器, 同时通过高速计数模块连接一个平台旋转脉冲编码器。

前后小车子站:采用ET200S分布式子站, 通过无线以太网与主站相连, 主要连接存取车机构输入输出控制点, 包括小车行走位置检测与控制、车轮夹持滑板位置检测与控制、车轮夹臂的张开、闭合控制, 车轮位置检测等。前后小车所有动作均采用变频驱动, 共有14个动力组件。

移动操作子站:采用ET200S分布式子站, 通过无线以太网与主站相连, 为车库安装调试提供手动试验、分段调试及自动联调等调试手段, 方便车库机电设备的安装及维修。

2 系统原理与关键技术

桶式机械立体停车库大部分输入输出点为开关量, 控制算法以逻辑运算为主, 为了提高存取车速度, 各个动作都采用了变频调速技术;为了完成存取车动作, 平台的平层和旋转对位精度要求非常高, 必须设有过冲检测手段和过冲回调控制机制, 为了实现准确定位和过冲回调, 设计了组合传感器检测方法, 结合专用控制算法, 实现了升降和旋转平台的快速制停和准确定位;为了满足无人化管理的要求, 采用M1射频卡对车位进行管理, 一卡一个车位, IC卡读卡器直接联入PLC的RS 485口;为了便于现场安装调试, 采用无线遥控方式, 通过PLC实现各个动作的手动操作并提供完善的安全保护功能。

2.1 平台升降和旋转位置检测与精确定位控制

组合传感器布置:根据建设规模不同车库可设3~8个停车层, 为了实现准确平层和过冲检测, 升降平台上设一块竖向感应板, 感应板上设上下两个平层传感器 (上平层传感器和下平层传感器) , 相距30 cm左右;每个停车层设一个感应板, 感应板中间设一个层传感器, 感应板长度设定为恰好能够同时感应升降平台上的上下平层传感器, 联同层传感器同时有效时为准确平层位置, 并通过层传感器确定平台所在的停车层 (绝对寻址) 。位传感器布置与层传感器类似。组合传感器布置见图2。

平台过冲检测与回调:平台平层动作停止后, 如果检测到层传感器和下平层传感器有效、上平层传感器无效, 表明平台偏上, 需要向下微调;检测层传感器和上平层传感器有效、下平层传感器无效时, 表明平台偏下, 需要向上微调。微调时一般采用爬行速度, 避免出现再次过冲, 如果微调后仍然未达到平层位置, 系统将再次重复上述平层过程, 直至达到平层要求为止[2]。平台旋转对位原理与此类似, 不再赘述。

2.2 工业无线以太网组网

桶式立体车库的旋转平台为360°自由旋转, 旋转平台上控制设备与固定设备的传统连接方法是通过集电环, 集电环可用于传递各种开关量信号, 不能用于传递网络信号, 且触点在运行过程中存在磨损, 设备维护要求高, 可靠性差, 所以本系统以无线通信方式替代了集电环连接。移动操作站为了操作方便也采用了无线通信方式。无线以太网络主要由西门子无线工业以太网模块SCALANCE W788接入点模块 (AP) 和SCALANCE W744客户端组成。利用SCALANCE W788接入点模块建立无线网络, 利用SCALANCE W客户端模块将各子站连接到主控制站[3]。因桶式立体车库为三维立体结构, 一个中心点信号很难覆盖车库各个部位, 为了保证通信的高可靠性, 在车库顶端设一个固定接入点 (AP0) , 在升降平台上设置一个中转接入点模块 (AP1) , AP0与AP1之间采用WDS方式实现连接, 前后小车客户端与主站模块 (AP0) 通信全部通过 (AP1) 中转。WDS通信原理示意如图3所示。

进行WDS通信的两个接入点模块AP0, AP1通信信道要设成一致, 但网路ID不能相同, 随平台升降接入点模块 (AP1) 的网络ID要与前后小车客户端模块设成一致, 以保证通信正常进行[4]。

2.3 主站与子站心跳状态监测

升降旋转平台上的前后小车采用工业无线以太网与主站进行通信, 无线通信的实时性和稳定性比有线通信差, 而存取车时前后小车动作必须与其他机构动作保持严格的时序和互锁关系, 如果出现通信失败, 有可能造成严重的安全事故。为了实时监测主站与前后小车子站的通信状态, 同时也对前后小车PLC的运行状态进行监测, 系统设计了主站与前后小车子站的双向心跳监测功能。具体方法是在主站PLC的CPU和前后小车子站PLC的CPU中分别设置一个计数单元, 在每次定时中断程序中对这些计数单元加“1”, 在每次通信时, 将计数单元的数值作为数据传送给通信伙伴, 每个PLC都保存通信伙伴上次的计数值, 正常情况下, 每次通信得到通信伙伴的计数值都应该不同, 即“心跳”, 如果两次通信得到通信伙伴的计数值相同, 即“心跳”停止, 则可怀疑双方之间通信出现了问题或通信伙伴工作状态不正常, 为避免出现误判, 一般可对心跳停止的次数进行计数, 达到设定次数的心跳停止即可认定为故障。任何一方发现通信异常或通信伙伴发生故障时将按照确保安全原则采取紧急停止动作, 有效避免事故的发生。程序流程图见图4。

2.4 射频IC卡车位管理

射频IC卡车位管理包括与PLC直接相连的四个射频IC卡读卡器和专用发卡系统。本系统采用非接触式IC卡 (Mifare One Card) 对车辆存取进行管理, 一个车位对应一张卡, 通过划卡启动存取车过程。IC卡中存有车库编号、IC卡编号、IC卡所对应的车位号等信息。PLC通过RS 485总线与IC卡读卡器通信, 以命令方式轮询四个读卡器状态。为了减少存取车司机误操作, 指定两个读卡器用于存车, 另外两个读卡器用于取车, 并分别设置于存车入口和取车出口, 取车读卡器可连续读卡, 并按划卡顺序预约取车。为了方便用户按需制作车库IC卡, 系统配有专用发卡系统, 发卡系统由计算机、IC卡读写器和发卡软件组成, 当用户所持IC卡丢失或损坏时, 可随时补卡。

2.5 存取车优化调度

为了减少存取车等待时间, 系统设计了存取车优化调度功能。存车时按车辆排队顺序存车, 取车可随时划卡实现预约取车。当既有存车要求, 又有取车预约时, 特别是有多辆汽车要求存入, 同时又有多个取车预约时, 需要根据当前状态进行优化调度。存取车调度优化的目标是使整个车库的存取车效率最高。调度的方法是根据存取车升降平台的位置决定先响应存车请求还是先响应取车请求。当升降旋转平台处于地面位置时, 存车优先;当升降旋转平台处于地下时, 取车优先。存在多量汽车要求存入并有多辆汽车要求取出时, 上述调度原则仍然有效, 存入一辆车后, 升降旋转平台必然在地下, 这时, 取车优先;取出一辆车后, 升降旋转平台则处于地面位置, 存车优先, 这样存取车交替运行, 既照顾到存取车司机的感受, 又实现了车库存取效率的最大化。

3 结语

本文针对地下桶式机械立体停车库的控制需求, 阐述了实现立体停车库自动控制的整体方案和关键技术。实际应用表明, 本文给出的设计方案和实现方法能够满足桶式机械立体停车库的控制要求, 具有实用性, 也可为类似机械立体停车库控制系统的设计提供参考。

参考文献

[1]刘占阳.一种机械立体停车库:中国, 200420117135.8[P].2006-01-25.

[2]刘占阳.带旋转平台的垂直升降机电气控制系统:中国, 200710062490.8[P].2008-06-11.

[3][德]METTER Raimond Pigan Mark.西门子PROFINET工业通信指南[M].北京:人民邮电出版社, 2007.

[4]佚名.SCALANCE W工业无线移动通信产品样本[M].西门子 (中国) 有限公司工业自动化与驱动技术集团, 2008.

[5]黄训磊, 王丽静, 王兴宇, 等.基于ARM的停车场车辆管理系统[J].现代电子技术, 2014, 37 (2) :100-104.